最近由美國能源部阿貢國家實驗室的科學(xué)家進(jìn)行的氫燃料研究發(fā)現(xiàn)了一種新工藝薛津,它結(jié)合了兩種膜結(jié)合蛋白復(fù)合物倦踢,利用太陽能將水分子完全轉(zhuǎn)化為氫和氧葬籽。
新工藝使用兩種蛋白質(zhì)復(fù)合物
研究人員的工作建立在之前的一項研究之上搅荞,該研究分析了一種稱為光系統(tǒng)I的蛋白質(zhì)復(fù)合物。該膜蛋白能夠利用光能將電子供給產(chǎn)生氫的無機(jī)催化劑劲阎。也就是說袁串,這部分反應(yīng)僅占?xì)錃馍a(chǎn)所需的整個過程的一半。
在他們的氫燃料研究中倍权,科學(xué)家使用了第二種蛋白質(zhì)復(fù)合物掷豺,它通過利用光能來分解水并從中吸收電子。這被稱為Photosystem II薄声。使用Photosystem II当船,研究人員能夠從水中取出電子并將它們傳送到Photosystem I.
這兩種蛋白質(zhì)復(fù)合物嵌入類囊體膜中,例如在高等植物中產(chǎn)生氧氣的葉綠體中發(fā)現(xiàn)的那些膜默辨。“我們直接從大自然中取出的膜德频,對于配對兩個光系統(tǒng)至關(guān)重要,”Argonne化學(xué)家Lisa Utschig 說缩幸,EurekAlert報道!“它在結(jié)構(gòu)上同時支持它們壹置,并提供蛋白質(zhì)間電子轉(zhuǎn)移的直接途徑,但不會阻礙催化劑與光系統(tǒng)I的結(jié)合表谊。”
他們的氫燃料研究使用鈷或含鎳催化劑而不是鉑
在這項研究中钞护,研究人員使用鈷或含鎳催化劑而不是鉑,這在早期的研究中已被使用爆办。使用這些催化劑代替鉑可以降低成本揩臊,這是與氫生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)相關(guān)的另一個潛在好處。
根據(jù)Utschig的說法鬼痹,氫燃料研究的下一步將涉及結(jié)合膜結(jié)合的方案 - 在類囊體膜中發(fā)生的自然光合作用的光活化電子傳遞鏈的技術(shù)術(shù)語 - 進(jìn)入生命系統(tǒng)落余。Utschig認(rèn)為,一旦這個過程發(fā)生在生物體中榕吨,研究人員將“真正能夠看到橡膠在氫氣生產(chǎn)方面上路”幔私。